Mangler vi en avgjørende komponent i havnivåstigningen?

Nylig innsats ved bruk av beregningsmodellering for å forstå hvordan smeltende is i Antarktis vil påvirke planetens hav, har fokusert på isdekkegeometri, brudd og overflatesmelting – prosesser som potensielt kan utløse eller akselerere tap av isarkmasse. Nå har forskere fra Stanford University identifisert en ekstra prosess som kan ha en tilsvarende betydelig effekt på isdekkets fremtid: tining av sengen, kjent som basal tining, ved grensesnittet mellom landet og den miletykke isen over den.

Den nye studien identifiserer områder som for øyeblikket ikke mister store mengder masse, men som kan være klar til å matche noen av de største bidragsyterne til havnivåstigning – for eksempel Thwaites Glacier – hvis de tiner. Antarktis er omtrent på størrelse med USA, og de mottakelige regionene omfatter et område større enn California. Forskningen ble publisert 14. september i Naturkommunikasjon.

“Du kan ikke nødvendigvis anta at overalt som for øyeblikket er frosset vil forbli frosset,” sa seniorstudieforfatter Dustin Schroeder, en førsteamanuensis i geofysikk ved Stanford Doerr School of Sustainability. “Disse regionene kan være undervurderte potensielle bidragsytere.”

Uvanlige mistenkte

Simuleringene ble bygget på nyere teoretiske arbeid som viser at basal tining kan skje over korte tidsskalaer. Ved å bruke numeriske isdekkemodeller testet studiens medforfattere hypoteser om hvorvidt utbruddet av slik tining kunne føre til betydelig istap innen en 100-års periode. De fant at utløsning av tine førte til massetap i områder av innlandsisen som vanligvis ikke er assosiert med ustabilitet og havnivåbidrag på den tidsskalaen.

“Det har virkelig vært lite eller intet kontinentalt arbeid som ser på begynnelsen av tining – den overgangen fra frossen is til is ved smeltepunktet, der litt vann ved sengen kan få isen til å gli,” sa hovedstudieforfatter Eliza Dawson, en Ph.D. student i geofysikk. “Vi var interessert i å finne ut hvor stor effekt tining kunne ha og hvilke områder av innlandsisen som potensielt var mest utsatt.”

Forskerne modellerte temperaturendringer ved Antarktis base i henhold til endringer i friksjon forårsaket av isdekket som gled over landet under det. Simuleringene avslørte at i Øst-Antarktis, som for tiden regnes som en relativt stabil region sammenlignet med Vest-Antarktis, ville Enderby-Kemp og George V Land-områdene være mest følsomme for tining ved sengene. Innenfor George V Land fremhevet de også Wilkes-bassenget som i stand til å bli en ledende bidragsyter på havnivået hvis tining skulle oppstå – en egenskap som i størrelse kan sammenlignes med den raskt utviklende og sannsynligvis ustabile Thwaites-breen i Vest-Antarktis.

“Hele fellesskapet fokuserer virkelig på Thwaites akkurat nå,” sa Schroeder, som også er førsteamanuensis i elektroteknikk. “Men noen av regionene som er de vanlige mistenkte for store, virkningsfulle endringer, er ikke de mest provoserende og virkningsfulle områdene i denne studien.”

Temperaturen betyr noe

På grunn av Antarktis beliggenhet og ekstreme forhold, er informasjon om innlandsisen sparsom. Enda mindre er kjent om landet under den frosne fasaden.

“Å måle sengen er en enorm innsats på disse avsidesliggende stedene – vi har teknologien til å gjøre det, men du trenger virkelig å velge stedet, og noen ganger tar det år, og feltleirer og spesialutstyr å gjøre det,” Schroeder sa. — Det er vanskelig og dyrt.

For å fylle ut informasjonshull, stolte forskerne på fysikken til hvordan isen glir – hvordan endringer i temperaturen påvirker måten innlandsisen flyter og utvikler seg. I oppfølgingsarbeid planlegger forfatterne å utvikle og anvende radarbaserte analysetilnærminger for å studere temperaturen på isdekket i disse kritiske områdene.

“Du må kjenne regionene der det betyr noe, og det er det transformative bidraget til Elizas papir,” sa Schroeder. “Den stiller disse brede spørsmålene: Betyr dette noe? Og hvis det betyr noe, hvor? Vi håper denne tilnærmingen gir samfunnet noen prioriteringer i hvor de skal lete og hvorfor, og for å unngå å gå ned i blindveier.”

Sovende kjemper?

Forskere vet foreløpig ikke hvilke krefter som er mest i stand til å utløse tining ved sengen i de potensielt mottakelige områdene identifisert i denne studien – eller hvor snart de kan være i stand til å gjøre det. En mulig driver kan være endrede havforhold, noe som er tilfellet andre steder i Antarktis.

“Varmt havvann når ikke nødvendigvis disse Øst-Antarktis-regionene som det gjør i deler av Vest-Antarktis, men det er i nærheten, så det er potensiale som kan endre seg,” sa Schroeder. “Når du tar i betraktning det nylige teoretiske arbeidet som viser at termiske prosesser ved sengen kan være enkle å aktivere – selv spontane – gjør det at opptining på kort sikt av innlandsisen virker som en langt enklere bytte å snu enn vi hadde trodd. “

Studien viser at måling, forståelse og modellering av temperaturen ved bunnen av isdekke er viktig for å forstå fremtiden vår, som den største usikkerheten i havnivåstigning projeksjoner er bidraget fra prosesser som kan endre oppførselen til massive isdekker som Grønland og Antarktis.

“Oppfølgingsarbeid vil være nødvendig for å se nærmere på disse regionene som denne artikkelen identifiserte,” sa Dawson. “Å vise at tining ved sengen kan resultere i massetap fra innlandsisen er en prosess som samfunnet trenger å forstå og virkelig begynne å se på – spesielt i disse potensielt sårbare områdene.”

---

---